JP2010088200A

JP2010088200A - 電動モータの制御装置

Info

Publication number: JP2010088200A
Application number: JP2008253921A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tomita; 稔冨田; Kensuke Nagamura; 謙介長村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15

Abstract

【課題】予め実験などにより速度変動を求める工数やコストを削減することができ、速度変動を充分に打ち消すことができる電動モータの制御装置を提供すること。
【解決手段】回転速度偏差を小さくするモータの第１指令電流を設定する第１指令電流設定部１３と、負荷変動周波数に基づいてモータの第２指令電流を設定する第２指令電流設定部１５と、第１指令電流と第２指令電流からモータの第３指令電流を設定する第３指令電流計算部１６と、少なくとも第３指令電流と実回転速度からモータの駆動指令を生成するインバータスイッチングパターン生成部１７を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータの制御装置の技術分野に属する。

従来では、モータの速度変動への対策として、モータ回転子の１回転に対応する回転区間を予め決定された複数の回転区間に区分し、各回転区間内で目標速度と前回のモータ速度とを比較して速度補償値を決定し、その値を用いて目標速度と現在のモータ速度との速度誤差を補償している（例えば、特許文献１参照）。
特許第４０５７５７２号公報（第１−９頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、区分決定のための実験等が必要で、工数やコストのかかるものであった。また、速度変動を打ち消すことが充分ではなかった。

この点について詳細に説明する。
例えば、同期モータによって駆動させる電動コンプレッサにおいて、特にその圧縮方式がベーンロータリー型の場合が顕著で、以下この場合を用いて説明する。
ベーンロータリー方式の特性上、圧縮部のベーンが機械的に１回転するとき、圧縮工程でベーン数に比例した周期的な負荷変動が発生してしまう。このコンプレッサ側の負荷変動により、駆動モータ側の速度変動が増加する。そして、そのモータの速度変動が騒音や振動などの問題を引き起こすことになる。

従来では、モータ回転子の１回転に対応する回転区間を予め決定された複数の回転区間に区分し、各回転区間内で目標速度と前回のモータ速度とを比較して速度補償値を決定し、その値を用いて目標速度と現在のモータ速度との速度誤差を補償している。
しかしながら、予め実験などによりモータの速度変動を求め、その結果からいくつかの区分を決定する必要があり、工数やコストが多くかかっていた。また、各区分内での速度変動の平均を、次回の区分で補償するので、速度変動を打ち消すことが充分でなかった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、予め実験などにより速度変動を求める工数やコストを削減することができ、速度変動を充分に打ち消すことができる電動モータの制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、負荷を駆動するために前記負荷に接続されるモータを制御する電動モータの制御装置において、前記モータの目標回転速度を設定する目標回転速度設定手段と、前記モータの実回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記目標回転速度と実回転速度の回転速度偏差を演算する回転速度偏差計算手段と、前記回転速度偏差を小さくするモータの第１指令電流を設定する第１指令電流設定手段と、前記負荷の機械的な変動要因から設定した負荷変動周波数に基づいてモータの第２指令電流を設定する第２指令電流設定手段と、前記第１指令電流と前記第２指令電流からモータの第３指令電流を設定する第３指令電流設定手段と、少なくとも前記第３指令電流と前記実回転速度から前記モータの駆動指令を生成する駆動指令制御手段と、を備えたことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、予め実験などにより速度変動を求める工数やコストを削減することができ、速度変動を充分に打ち消すことができる。

以下、本発明の電動モータの制御装置を実現する実施の形態を、請求項１、２、３、４に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の電動モータの制御装置のブロック構成を示す図である。
実施例１の電動モータの制御装置は、例えば、車両の空調装置における電動コンプレッサの制御装置を例とする。
実施例１の電動モータ制御装置１は、３相同期電動モータのコントローラの一部として設けられる。そのため、コントローラの他の部分により、３相同期電動モータの目標速度が設定され、電動モータ制御装置１に入力されるものとする。そして、電動モータ制御装置１は、インバータ２ａと３相同期電動モータであるモータ２０１からなる同期モータインバータ２へ制御信号を出力する。

電動モータ制御装置１は、目標回転速度設定部１１、回転速度偏差計算部１２、第１指令電流設定部１３、負荷変動周波数設定部１４、第２指令電流設定部１５、第３指令電流計算部１６、インバータスイッチングパターン生成部１７、回転速度検出部１８を備えている。
目標回転速度設定部１１は、制御目標としての目標回転速度を演算する。例えば、車両のエアコンであれば、エバポレータ通過後の空気温度が所望の値となるように、実際の空気温度と目標空気温度を比較して、ＰＩ制御により目標回転速度を設定する。
回転速度偏差計算部１２は、目標回転速度設定部１１からの目標回転速度から、回転速度検出部１８からの実モータ回転速度を減じる演算を行って、回転速度の偏差を算出し、第１指令電流設定部１３及び第２指令電流設定部１５へ出力する。

第１指令電流設定部１３は、回転速度の偏差がゼロに近づくように、例えばＰＩ制御によって演算を行って、第１指令電流を設定し、第３指令電流計算部１６へ出力する。
負荷変動周波数設定部１４は、回転速度検出部１８からの実モータ回転速度と、例えばコンプレッサのベーン数である変動次数から次の数式１により、負荷変動周波数ωを算出する。

（数式１）
負荷変動周波数ω＝実モータ回転速度×変動次数
この負荷変動周波数ωは、ピークフィルタ内部で用いるためのもので、第２指令電流設定部１５へ出力する。負荷変動周波数設定部１４の詳細は、後述する。
第２指令電流設定部１５は、負荷変動周波数設定部１４からの負荷変動周波数ωにより特性を決定したピークフィルタに、回転速度偏差計算部１２からの回転速度の偏差を通過させることにより、第２指令電流を生成する。生成した第２指令電流は、第３指令電流計算部１６へ出力する。

第３指令電流計算部１６は、次の数式２に示す演算を行い、第３指令電流を算出する。

（数式２）
第３指令電流＝第１指令電流−第２指令電流
算出した第３指令電流は、インバータスイッチングパターン生成部１７へ出力する。
インバータスイッチングパターン生成部１７は、第３指令電流計算部１６からの第３指令電流、回転速度検出部１８からの実モータ回転速度、同期モータインバータ２からのモータ３相電流から、インバータ２ａのスイッチングパターンを生成する。生成したスイッチングパターンは、同期モータインバータ２へ出力する。
インバータスイッチングパターン生成部１７の詳細は後述する。

回転速度検出部１８は、同期モータインバータ２のモータの回転速度（実モータ回転速度）を検出する。検出した回転速度は、回転速度偏差計算部１２、負荷変動周波数設定部１４、インバータスイッチングパターン生成部１７へ出力する。

図２は第２指令電流設定部１５の制御ブロック構成を示す図である。
第２指令電流設定部１５は、ピークフィルタ１５１を備え、回転速度偏差をピークフィルタ１５１に通過させることにより、第２指令電流を生成する。
このピークフィルタの伝達関数は、図２に示すように、以下の数式３のようになる。

（数式３）
ピークフィルタ(ｓ)＝kω／（ｓ²＋ω^２）
なお、この数式３において、ωはピーク周波数(rad/s)で、負荷変動周波数として決定される。ｓはラプラス演算子である。ｋはゲインである。

図３は第２指令電流設定部１５のピークフィルタ１５１の周波数特性を示す図である。
ピークフィルタ１５１の周波数特性は、図３のようになり、ピーク周波数のときにゲインのピークを迎え（図３(a)参照）、位相が反転する特性を持っている（図３(b)参照）。
なお、変動次数は、モータに接続される負荷の機械的な負荷特性要因から決定する値である。そして、特に回転速度に影響を与えるようなものである。例えば、実施例１では、ベーン数である。もし負荷の回転子が、回転中心から外周方向の２方向へ対象な形状ならば変動次数は２となり、もし回転中心から外周方向の３方向へ対象な形状ならば変動次数は３となる。
第２指令電流設定部１５では、負荷変動周波数をピーク周波数に設定する。

図４はインバータスイッチングパターン生成部の制御ブロック構成を示す図である。
インバータスイッチングパターン生成部１７は、Ｄ軸電流指令設定部１７１、積分器１７２、ＤＱ変換器１７３、Ｄ軸電圧指令値演算部１７４、Ｑ軸電圧指令値演算部１７５、３相変換器１７６、インバータ制御信号演算部１７７を備えている。
Ｄ軸電流指令設定部１７１は、Ｄ軸電流の指令値を設定し、Ｄ軸電圧指令値演算部１７４へ出力する。Ｄ軸電流指令としては、例えば指令値Id^＊＝０を常に保つ制御を行う。

積分器１７２は、実モータ回転速度を積分してモータ回転角度を算出し、ＤＱ変換器１７３、３相変換器１７６へ出力する。
ＤＱ変換器１７３は、検出した３相電流Iu,Iv,Iw、積分器１７２からのモータ回転角度から次の式を用いて、Ｑ軸電流Iq、Ｄ軸電流をIdを求める。この電流値Iq,Idは、検出電流を変換したものであるため実値である。

なお、この２つの式は、パーク変換とクラーク変換である。
Ｄ軸電圧指令値演算部１７４は、Ｄ軸電流指令値Id^＊と検出したＤ軸電流値Idを比較して、例えばＰＩ制御からＤ軸電圧指令値Vd^＊を演算する。算出したＤ軸電圧指令値Vd^＊は、３相変換器１７６へ出力する。
Ｑ軸電圧指令値演算部１７５は、第３指令電流計算部１６と検出したＱ軸電流値Iqを比較して、例えばＰＩ制御からＱ軸電圧指令値Vq^＊を演算する。算出したＱ軸電圧指令値Vq^＊は、３相変換器１７６へ出力する。

３相変換器１７６は、以下のような計算を行って、３相指令電圧（Vu^＊,Vv^＊,Vw^＊)を計算する。なお、Vα^＊，Vβ^＊は中間変数であり、２相電圧指令値である。また、θは電気角（機械角×極対数）で表した回転角度である。

図５は実施例１におけるインバータ制御信号演算部の信号演算の説明図である。
インバータ制御信号演算部１７７は、図５(a)に示すように、３相指令電圧（Vu^＊,Vv^＊,Vw^＊)と３角波を比較して、インバータへの制御スイッチングパターン（スイッチング信号）を生成し、出力する。
図５(b)には、図５(a)から求められた特定の１相のアッパーアーム側のスイッチング信号のみを示す。他の相でも、同じように求めることができる。また、ロアアーム側のスイッチング信号はアッパーアーム側の反転信号となる。

図６に示すのは、同期モータインバータ２の概要説明図である。
同期モータインバータ２は、３相交流同期モータ２０１と、インバータ２ａである電源２０２、トランジスタ２０３〜２０８、電流検出抵抗２０９、２１０を備えている。
３相交流同期モータ２０１のロータの構造は埋め込み磁石型であるとする。
電源２０２は、３相交流同期モータ２０１へ駆動電源を供給する。
トランジスタ２０３〜２０８は、それぞれ３相交流同期モータ２０１の３相(Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相)のコイルへの出力を行う。３相のアッパーアーム側には、それぞれ、トランジスタ２０３〜２０５のエミッタを３相コイルのそれぞれへ接続し、コレクタを電源供給側に接続する。そして、ベースへの入力は、インバータ制御信号演算部１７７からのゲート制御信号が入力される接続にする。

次に、３相のロワアーム側には、それぞれ、トランジスタ２０６〜２０８のコレクタを３相コイルのそれぞれへ接続し、エミッタを電源への帰還側へ接続する。そして、ベースへの入力は、インバータ制御信号演算部１７７からのゲート制御信号が入力される接続にする。なお、ロワアーム側は、それぞれのアッパーアーム側のゲート制御信号の反転した波形が入力されることになる。
さらに、３相のうち、２相のロワアーム側には、電流検出抵抗２０９、２１０を設けるようにする。残りの相の電流値は演算で求めるものとする（Iu=-(Iv+Iw)）。なお、電流検出抵抗２０９、２１０の例としてシャント抵抗を挙げておく。

作用を説明する。
[モータ制御により速度変動を低減する作用]
実施例１の電動モータ制御装置１では、上位に設けられる制御により、情報が目標回転速度設定部１１へ入力され、これに基づいて制御を行う。
例えば、車室内の空調制御では、電動コンプレッサの目標回転速度が目標回転速度設定部１１で設定される。

図７は実施例１の電動モータ制御装置における各指令電流のタイムチャート図である。
目標回転速度設定部１１で設定された目標回転速度に対して、まず、第１指令電流設定部１３により、実モータ回転速度との偏差から第１指令電流が演算され出力される（図７の符号１０１参照）。
それと並行して、第２指令電流が設定される。第２指令電流の設定は、まず、負荷変動周波数設定部１４において、検出した実モータ回転速度に例えば電動コンプレッサのベーン数を乗じることにより、ピークフィルタ１５１のゲインピークの周波数を設定する。そして、第２指令電流設定部１５で、このピークフィルタ１５１に目標回転速度と実モータ回転速度との偏差を通過させ、第２指令電流が演算され出力される（図７の符号１０２参照）。この第２指令電流は、電動コンプレッサの負荷としての変動次数が考慮されることにより、負荷変動周波数の成分のみを有する指令電流となる。

次に、第３指令電流計算部１６において、第１指令電流から第２指令電流を減算する演算により、第３指令電流が演算され、出力される（図７の符号１０３参照）。
ここで、説明を加える。
図７は横軸を時間、縦軸を電流値としている。第１指令電流は、ＰＩ制御により目標との偏差を小さくするよう算出される指令電流で、演算された電流値を有するものとなる。これに対して第２指令電流は、目標との偏差にゲインが乗じた値となるのは、負荷変動周波数のみであるので、電流値全体としては、０点を中心に振幅する波形となる。また、この第２指令電流は、実モータ回転速度に比例して波形が変化することになる。
言い換えると、第１指令電流は、ＰＩ制御用の電流値、第２指令電流は、負荷変動周波数の成分で演算したものとなる。
そして、第３指令電流計算部１６では、第２指令電流がピークフィルタ１５１により生成される図３に示す周波数特性を踏まえて、第１指令電流から第２指令電流を減算し、第２指令電流の振幅を反転し、第１指令電流に合成させることにより、負荷変動を打ち消す第３指令電流を算出する。

この第３指令電流が第３指令電流計算部１６からインバータスイッチングパターン生成部１７へ出力される。
実施例１のインバータスイッチングパターン生成部１７では、第３指令電流に従って、交流同期モータをベクトル制御方式によって制御する。
図８は実施例１の電動モータの制御装置のベクトル制御の説明図である。
このベクトル制御では、図８に示すように、交流電流を直流化し、１対の磁極のロータに対して、磁極方向のＤ軸と磁極と直交するＱ軸を考え、制御上、Ｄ軸電流とＱ軸電流として取り扱う。
そのため、Ｄ軸電流を増加すればトルクが増加し、Ｑ軸電流を増加すれば回転速度が増加する。

インバータスイッチングパターン生成部１７では、ＤＱ変換器１７３により、モータ３相電流の実値を、Ｄ軸電流の実値IdとＱ軸電流の実値Iqへ変換し、それぞれの演算を行う。
Ｄ軸電流については、Ｄ軸電圧指令値演算部１７４において、例えば指令値Id^＊＝０を常に保つ制御演算によりＤ軸電流指令値Id^＊を算出する。
そして、Ｑ軸電流については、第３電流値に検出された実値Iqを近づけるようＰＩ制御によりＱ軸電流指令値Iq^＊を演算する。例えば、偏差にゲインを乗じるなどである。

そして、このようにして得られたＤ軸電圧の指令値Vd^＊、Ｑ軸電圧の指令値Vq^＊を３相変換器１７６により３相指令電圧（Vu^＊,Vv^＊,Vw^＊)にし、インバータ制御信号演算部１７７で同期モータインバータ２へインバータのスイッチングパターンを出力する制御を行う。
図９は実施例１の電動モータ制御装置におけるモータトルクと負荷変動のタイムチャート図である。
このように、インバータスイッチングパターン生成部１７が入力された第３指令電流に従って、同期モータインバータ２のインバータを制御することにより、負荷変動が良好に打ち消されたトルク特性となる（図９参照）。

ここで説明を加える。
図９は横軸を時間、縦軸をトルク値としている。そして、負荷変動を打ち消すように駆動されるモータトルクを符号１０４として示す。また、負荷変動を符号１０５で示す。図９では、負荷変動を打ち消すモータトルクと負荷変動が一致している。つまり、コンプレッサの負荷が高くなる位相位置で、これが伝達されることにより同期モータインバータ２のモータ２０１の負荷が高くなる位相位置では、これに合わせて高いトルクをモータ２０１が出力し、負荷が低くなる位相位置では、これに合わせて低いトルクをモータ２０１が出力する。
これによって、コンプレッサから負荷特性が伝達されるモータは負荷変動を打ち消され、均一な回転特性で駆動される。

図１０は実施例１の電動モータ制御装置における目標回転速度と実回転速度のタイムチャート図である。
図１０は横軸を時間、縦軸を回転速度としている。そして、実モータ回転速度を符号１０６で示し、目標回転速度を符号１０７で示す。
負荷変動が打ち消されて、均一な回転特性となることにより、図１０に示すように、目標回転速度に実モータ回転速度がよく一致し、且つ実モータ回転速度は変動を生じないものとなる。
これにより、モータ２０１の速度変動による騒音や振動の問題が解決される。

さらに、実施例１の電動モータの制御装置の作用を明確にするために説明を加える。
図１１は、速度補償のみを行う場合の指令電流のタイムチャート図である。図１２は速度補償のみを行う場合のモータトルクと負荷変動のタイムチャート図である。図１３は速度補償のみを行う場合の目標回転速度と実回転速度のタイムチャート図である。
モータの目標回転速度に実モータ回転速度を近づけるように制御を行うには、目標回転速度と実モータ回転速度の偏差にゲインを乗じて補償を行うことが考えられる。

しかしながら、速度補償を行うのみでは、フィードバック制御の遅れ等により、ある程度、変動を反映した指令電流とはなるものの（図１１の信号線３０１参照）、負荷変動に対して、モータ２０１の出力するトルクは位相がずれ、振幅も異なってしまう（図１２参照）。なお、図１２は、横軸を時間、縦軸をトルク値とし、負荷変動を信号線３０２で示し、モータトルクを信号線３０３で示す。
そのため、目標回転速度に対して、実モータ回転速度は良好に一致せず、速度変動が生じたものとなる（図１３参照）。なお、図１３は、横軸を時間、縦軸を回転速度とし、実回転速度を信号線３０４で示し、目標回転速度を信号線３０５で示す。

これに対して実施例１では、図１０に示すように、速度変動を充分に抑制して良好に目標回転速度に一致させている。
さらに説明を加える。
実施例１において、負荷変動周波数は、実モータ回転速度と変動次数を乗じて求めている。そのため、負荷変動周波数は速度変化に対応したものとなる。よって、モータに接続される例えばコンプレッサの目標回転数が上位制御、例えば空調制御により、変化しても、常に同期モータインバータ２のモータ２０１の速度変動を抑制する。

効果を説明する。実施例１の電動モータの制御装置にあっては、以下に列挙する効果を有する。
(1)負荷（例えばコンプレッサ）を駆動するために負荷（例えばコンプレッサ）に接続される同期モータインバータ２のモータを制御する電動モータ制御装置１において、モータの目標回転速度を設定する目標回転速度設定部１１と、モータの実回転速度を検出する回転速度検出部１８と、目標回転速度と実回転速度の回転速度偏差を演算する回転速度偏差計算部１２と、回転速度偏差を小さくするモータの第１指令電流を設定する第１指令電流設定部１３と、負荷の機械的な変動要因から設定した負荷変動周波数に基づいてモータの第２指令電流を設定する第２指令電流設定部１５と、第１指令電流と第２指令電流からモータの第３指令電流を設定する第３指令電流計算部１６と、少なくとも第３指令電流と実回転速度からモータの駆動指令を生成するインバータスイッチングパターン生成部１７を備えたため、予め実験などにより速度変動を求める工数やコストを削減することができ、速度変動を充分に打ち消すことができる。

(2)上記(1)において、第２指令電流設定部１５は、負荷変動周波数をピーク周波数とするピークフィルタ１５１に、回転速度偏差を入力し、ピークフィルタ１５１の出力を第２指令電流としたため、負荷変動の周波数成分を有する指令電流を第２指令電流として生成し、負荷変動を打ち消す指令電流とすることにより、速度変動を充分に打ち消すことができる。

(3)上記(2)において、第２指令電流設定部１５は、目標回転速度又は実回転速度に、負荷の機械的な変動要因から設定した変動次数を乗じて負荷変動周波数を演算したため、予め実験などにより速度変動を求めることがなく、且つ目標回転速度を変更しても常に速度変動を充分に抑制することができる。

(4)上記(1)〜(3)において、電動モータは、３相交流の同期モータインバータ２のモータであり、モータをスイッチングにより駆動するインバータと、３相交流同期モータに流れる３相電流を検出する電流検出抵抗２０９、２１０を備え、インバータスイッチングパターン生成部１７は、第３指令電流と実回転速度、及び３相電流から、インバータのスイッチングパターンを駆動指令として生成するため、負荷変動を打ち消す第３指令電流から、インバータのスイッチングパターンを生成し、これにより３相のモータが負荷変動を打ち消すように駆動できる。

以上、本発明の電動モータの制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
たとえば、電動モータの制御装置は、電動コンプレッサを示したが、EVやHEVの車両の駆動用モータの制御装置であってもよい。
例えば、３相交流同期モータは、ハイブリッド車（ＨＥＶ）の駆動用として用いるものであってもよいし、電気自動車（ＥＶ）の駆動用として用いるものであってもよい。

実施例では、同期モータインバータのインバータはトランジスタで構成したが、他のスイッチング素子を用いたものであってもよい。
また、例えば、負荷変動周波数ωは、実回転速度と変動次数を乗じて算出したが、目標回転速度に変動次数を乗じたものであってもよい。
また、例えば、変動次数は、コンプレッサのベーン数としたが、モータに接続される負荷のトルクリップル等の要因数から決めればよく、他の負荷の場合には、その負荷の機械的な負荷変動の要因に応じて決めればよい。

実施例１の電動モータの制御装置のブロック構成を示す図である。第２指令電流設定部の制御ブロック構成を示す図である。第２指令電流設定部のピークフィルタの周波数特性を示す図である。インバータスイッチングパターン生成部の制御ブロック構成を示す図である。実施例１におけるインバータ制御信号演算部の信号演算の説明図である。同期モータインバータの概要説明図である。実施例１の電動モータ制御装置における各指令電流のタイムチャート図である。実施例１の電動モータの制御装置のベクトル制御の説明図である。実施例１の電動モータ制御装置におけるモータトルクと負荷変動のタイムチャート図である。実施例１の電動モータ制御装置における目標回転速度と実回転速度のタイムチャート図である。速度補償のみを行う場合の指令電流のタイムチャート図である。速度補償のみを行う場合のモータトルクと負荷変動のタイムチャート図である。速度補償のみを行う場合の目標回転速度と実回転速度のタイムチャート図である。

符号の説明

１電動モータ制御装置
２同期モータインバータ
２ａインバータ
２０１モータ
２０２電源
２０３〜２０８トランジスタ
２０９，２１０電流検出抵抗
１１目標回転速度設定部
１２回転速度偏差計算部
１３第１指令電流設定部
１４負荷変動周波数設定部
１５第２指令電流設定部
１５１ピークフィルタ
１６第３指令電流計算部
１７インバータスイッチングパターン生成部
１７１Ｄ軸電流指令設定部
１７２積分器
１７３ＤＱ変換器
１７４Ｄ軸電圧指令値演算部
１７５Ｑ軸電圧指令値演算部
１７６３相変換器
１７７インバータ制御信号演算部
１８回転速度検出部
１０１（第１指令電流を示す）信号線
１０２（第２指令電流を示す）信号線
１０３（第３指令電流を示す）信号線
１０４（負荷変動を示す）信号線
１０５（モータトルクを示す）信号線
１０６（実回転速度を示す）信号線
１０７（目標回転速度を示す）信号線
３０１（指令電流を示す）信号線
３０２（負荷変動を示す）信号線
３０３（モータトルクを示す）信号線
３０４（実回転速度を示す）信号線
３０５（目標回転速度を示す）信号線
Id Ｄ軸電流値
Iq Ｑ軸電流値
Vd^＊Ｄ軸電圧指令値
Vq^＊Ｑ軸電圧指令値
ω 負荷変動周波数

Claims

負荷を駆動するために前記負荷に接続されるモータを制御する電動モータの制御装置において、
前記モータの目標回転速度を設定する目標回転速度設定手段と、
前記モータの実回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記目標回転速度と実回転速度の回転速度偏差を演算する回転速度偏差計算手段と、
前記回転速度偏差を小さくするモータの第１指令電流を設定する第１指令電流設定手段と、
前記負荷の機械的な変動要因から設定した負荷変動周波数に基づいてモータの第２指令電流を設定する第２指令電流設定手段と、
前記第１指令電流と前記第２指令電流からモータの第３指令電流を設定する第３指令電流設定手段と、
少なくとも前記第３指令電流と前記実回転速度から前記モータの駆動指令を生成する駆動指令制御手段と、
を備えたことを特徴とする電動モータの制御装置。
請求項１に記載の電動モータの制御装置において、
前記第２指令電流設定手段は、
前記負荷変動周波数をピーク周波数とするピークフィルタに、前記回転速度偏差を入力し、前記ピークフィルタの出力を第２指令電流とした、
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
請求項２に記載の電動モータの制御装置において、
前記第２指令電流設定手段は、
前記目標回転速度又は前記実回転速度に、前記負荷の機械的な変動要因から設定した変動次数を乗じて負荷変動周波数を演算した、
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電動モータの制御装置において、
前記電動モータは、３相交流同期モータであり、
前記３相交流同期モータをスイッチングにより駆動するインバータと、
前記３相交流同期モータに流れる３相電流を検出する３相電流検出手段と、
を備え、
前記駆動指令制御手段は、前記第３指令電流と前記実回転速度、及び前記３相電流から、前記インバータのスイッチングパターンを駆動指令として生成する、
ことを特徴とする電動モータの制御装置。